淺析Google Earth在水利選線中的應用

【摘要】本文闡述了在水利設計選線遇到地形復雜、缺乏資料的條件下，利用Google Earth的關鍵技術與方法，提供三維清晰影像，依托實例對Google Earth在選線規劃中的應用進行探索，為水利設計工作人員提供一定的參考。

【關鍵詞】Google Earth；水利選線；工程項目設計

水利工程設計初期，項目選線在遇到地形復雜、初期測量圖不完善的情況下，通過Google Earth提供的三維影像，結合實地查勘情況，能夠充分利用免費的高清影像資源掌握實時的較為準確的信息，對已有現狀、水系分布及周邊地形地貌進行判讀，從而使水利工程選線的宏觀性、可靠性和有效性有機結合，為水利設計提供了新的視角。因此，作為水利工程設計人員，有必要在工作中熟練應用科技手段，可以解決實際困難，提高工作效率，實現工程動態的“可視化管理”。

1、Google Earth（全球地理信息系統）

Google Earth中文名稱為全球地理信息系統，廣泛應用于生產建設活動中，在水利工程項目設計、可行性研究階段，尤其是項目選線、評審和匯報工作中發揮突出的實用作用。它是由Google 公司開發的在一款虛擬三位地球儀軟件，采用影像壓縮技術，能實時提供多種數據，它將本地搜索和衛星影像結合起來，可以三維的角度瀏覽地球上任一個城市、山川、河流、湖泊等實時的地理信息，任一點的衛星影像以及建筑物地形的立體圖像；它還提供了三維地圖定位技術，可以模擬實現的方式在三維地球上定點查閱相關地表。其信息內容豐富、直觀、使用方便等特點在水利工程應用中發揮著不可或缺的作用。

2、水利工程管線設計選線遇到的困難

一般在項目初期即項目建議書和可行性研究報告階段，由于項目的多變性和資源的有效利用等因素，水利工程項目往往采用大比例尺地形圖進行設計工作，部分水利項目因局部方案比選對整個方案影像較大，因此要求設計人員在對宏觀掌握的同時，對重點部位進行把控，大比例尺地形圖將無法滿足設計需求，設計人員僅依靠踏勘現場并不能完全掌握工程整體情況，甚至對復雜地形下的項目產生不了宏觀印象，遇到這種情況時，相關的工作人員又無法到現場進行更詳細的勘察工作，這就阻礙了水利工作的有序進展。

水利工程項目設計需要掌握本區域的整個水系分布情況、現有水利工程布置情況、設計區域現狀地物、地形和地貌，如果沒有可靠地地形圖或者相關的資料，這時候借助Google Earth軟件就顯得尤為重要，此工具的三維地圖能夠清晰的、準確的、實時的反應項目區的基本情況，其放大視圖能清晰展現項目區周圍的地物地貌現狀情況，在此軟件上做設計選線工作，將大大縮短工作周期和減少成本，并且能掌握項目區周圍的生態環境，為水利工作者提供了便捷的獲取資料的途徑。

3、Google Earth在淄博市中心城區生活供水補充水源（黑旺礦坑水）項目選線中的應用

（1）項目的基本概況

為緩解淄博市中心城區生活供水緊張的狀況，擬將黑旺礦坑作為補充水源向中心城區供水。由于黑旺礦坑水供水項目目前沒有配套實施，在項目區水源地建成后將水引入不遠處的引入太河總干渠，然后通過太河總干渠供水至淄博市中心城區。黑旺鐵礦周邊地形地貌復雜，且跨淄博和青州兩市，綜合考慮各種因素，要求提出合理的選線方案。

由于缺乏相關的地形測繪資料，本項目基于Google Earth三維影像進行選線方案設計。

（2）項目中Google Earth的應用

1）項目區現狀情況標示

根據地形地貌及淄博市水系分布圖，在Google Earth中找到黑旺礦坑，并利用添加地標的功能，進行署名標注，同時可以修改備注其屬性，這樣便于保存地理坐標，利于后期的設計查找，設計交流工作。

在Google Earth中黑旺礦坑的影像下，用路徑或者多邊型的功能框標出黑旺礦坑的邊界；利用路徑功能畫出相關的水系、現狀水利工程、交通、村莊等等的分布情況，同時可以利用其中的標尺或者路徑中的計量功能，測量現狀圖中的一些基本距離、長度以及面積；并通過圖例和顏色進行統一處理，結合現場勘查所了解的項目區現狀情況和拍攝的圖片資料，項目區現狀圖則清晰明了。

黑旺鐵礦上游有黑旺村、馬嶺杭村，下游有西坡村和朱崖村等村莊，礦區左岸有部分民房；上游1.5km處有焦化煤氣廠1座，上游2.3km處有鋼廠1座，多家洗礦小企業沿礦區周邊分布。水源所在地距離太河水庫總干渠直線距離約為500m，現狀總干渠承擔著引太入張輸水的任務，已全部進行防滲、覆蓋，可利用總干渠輸水至張店城區。

2）工程項目設計階段線路方案比較

線路選擇通過Google Earth圖上標示和文字描述，可以清晰的直觀了解項目設計情況并進行方案選擇。

根據項目情況和現狀圖反映情況，提出兩個輸水路線方案。

方案一：在礦坑西岸的平坦位置布設井群區，該區域緊臨淄博市和青州市的市界線，在淄博市境內。根據該區域地形特征，在井群區的南側修建提水泵站和管理房，輸水管線順現狀道路穿過辛泰鐵路進入寨里鎮，沿寨里鎮內現狀道路進入原黑旺鐵礦黨委小院，在小院內總干渠東側新建進水池引水進入總干渠，輸水管道總長度為700m。

該方案位于淄博市境內，但沿線穿過現狀村莊，需要破壞村莊內現狀道路和部分建筑物，存在一定的施工難度。

方案二：在礦坑西岸的平坦位置布設井群區，該區域跨過淄博市和青州市的市界線，根據該區域地形特征，在礦坑北側修建提水泵站和管理房，輸水管線自提水泵站向北至膠王路，在膠王路穿辛泰鐵路隧洞處過鐵路后向西進入總干渠，在總干渠東側新建進水池。輸水管道總長度600m。

該方案周邊無建筑物，有利于施工，且輸水距離較近，但該區域位于青州市境內，存在一定的協調及管理難度。輸水方案二平面布置示意圖詳見附圖4。

綜合以上兩個方案，推薦方案一。

4、結語

本文以淄博市中心城區生活供水補充水源（黑旺礦坑水）項目為依托，而此項目缺乏大量的基礎資料，為Google Earth在水利項目中的應用提供在了實踐應用的機會。Google Earth的應用，是一項具有新意的舉措，在順利完成設計設計中起到了舉足輕重的作用，為完善選線方案保駕護航。并且Google Earth還在不斷的完善、提供更多地區更清晰、更細致的影像，將為水利工作提供更詳細的地理資料，更便捷的了解現狀、評估項目設計情況，制定出最有效的設計方案。Google Earth也可以在農村飲水安全的項目及小型水庫除險加固項目也可以廣泛應用。

參考文獻：

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